Экспериментальные исследования структуры адронов, механизмов происхождения масс элементарных частиц, свойств взаимодействия полей. Поиск физических явлений вне Стандартной Модели, изучение экзотических состояний ядерной материи.

Экспериментальное определение смешивания лептонов в Стандартной Модели и за ее пределами, массы нейтрино и ее природы. Исследования свойств взаимодействия нейтрино с веществом. Многоканальная астрономия с нейтрино и фотонами со сверхвысокими энергиями.

Создание, разработка и применение новых детекторов для экспериментальных исследований в области физики частиц, ядерной физики и биологии; медико-биологические и радиационно-генетические исследования с использованием различного типа ионизирующих излучений; прецизионная лазерная метрология; разработка систем ускорителей и коллайдеров нового поколения для фундаментальных и прикладных исследований.